(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力源からの回転動力を受けることで、ピニオンの中心である入力中心軸線の周りを回転する入力軸と、
前記入力中心軸線に対する偏心量を変更可能な第１支点をそれぞれの中心に有して、該偏心量を保ちつつ前記入力中心軸線の周りを前記入力軸と共に回転する偏心ディスクと、
前記入力中心軸線から離れた出力中心軸線の周りを回転する出力部材と、外部から回転方向の動力を受けることで前記出力中心軸線の周りを揺動する入力部材と、前記入力部材及び前記出力部材を互いにロック状態又は非ロック状態にする係合部材と、を有し、前記入力部材の正方向の回転速度が前記出力部材の正方向の回転速度を上回ったとき、前記入力部材に入力された回転動力を前記出力部材に伝達し、それにより前記入力部材の揺動運動を前記出力部材の回転運動に変換するワンウェイクラッチと、
一端が前記偏心ディスクの外周に前記第１支点を中心に回転自在に連結され、他端が前記ワンウェイクラッチの前記入力部材上の前記出力中心軸線から離間した位置に設けられた第２支点に回動自在に連結されることで、前記入力軸から前記偏心ディスクに与えられる回転運動を、前記ワンウェイクラッチの前記入力部材に対し当該入力部材の揺動運動として伝える連結部材と、
前記ピニオンを前記入力軸に対して相対回転させることで前記入力中心軸線に対する前記第１支点の偏心量を調節して、前記偏心ディスクから前記ワンウェイクラッチの前記入力部材に伝えられる揺動運動の揺動角度を変更するアクチュエータを有し、それにより、前記入力軸に入力される回転動力が前記偏心ディスク及び前記連結部材を介して前記ワンウェイクラッチの出力部材に回転動力として伝達される際の変速比を変更すると共に、前記偏心量がゼロに設定可能とされることで前記変速比を無限大に設定する変速比可変機構と、
を備えた四節リンク機構式の無段変速機における前記変速比を制御する変速制御装置であって、
前記動力源への要求出力を導出する要求出力導出部と、
前記動力源への要求出力に応じた、前記無段変速機における目標入力回転数を導出する目標入力回転数導出部と、
前記目標入力回転数に対する前記無段変速機における実際の出力回転数の比である目標変速比に応じた目標偏心量を導出する目標偏心量導出部と、
前記無段変速機における実際の偏心量に対する前記目標偏心量との差に基づいて、前記偏心量を制御するための偏心量制御項を導出し、前記無段変速機の状態から得られる前記変速比可変機構の前記ピニオンにかかる負荷特性に応じて、前記偏心量制御項を補償する偏心量制御部と、を備え、
前記補償された偏心量制御項に基づく制御信号に応じて、前記アクチュエータが前記ピニオンを回転駆動することを特徴とする変速制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の変速制御装置であって、
前記負荷特性は、前記無段変速機における入力回転数が高いほど前記変速比可変機構の前記ピニオンにかかる負荷は大きな特性を示すことを特徴とする変速制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載の変速制御装置であって、
前記負荷特性は、前記無段変速機における入力トルクが大きいほど前記変速比可変機構の前記ピニオンにかかる負荷は大きな特性を示すことを特徴とする変速制御装置。
【請求項４】
請求項１に記載の変速制御装置であって、
前記負荷特性は、前記変速比が小さいほど前記変速比可変機構の前記ピニオンにかかる負荷は大きな特性を示すことを特徴とする変速制御装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の変速制御装置であって、
前記目標偏心量導出部が導出した前記目標偏心量をその変化率が小さくなるようフィルタリングする目標値フィルタ部を備えたことを特徴とする変速制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、四節リンク機構として構成された無段変速機における変速比を適正に制御する変速制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンの出力軸の回転運動を揺動運動に変換し、更に揺動運動を回転運動に変換して変速機の出力軸から出力する方式のＩＶＴ（Infinity Variable Transmission）と呼ばれる無段変速機が知られている。当該方式の変速機では、クラッチを使用せずに変速比を無段階に変更できると共に、変速比の最大値を無限大に設定することができる。なお、当該変速機において、変速比が無限大に設定されたときの出力回転数はゼロである。
【０００３】
図７は、ＩＶＴと呼ばれる無段変速機の具体的構成を示す断面図である。図８は、ＩＶＴと呼ばれる無段変速機の一部の構成を軸線方向から見た側断面図である。図７及び図８に示す無段変速機は、内燃機関等の動力源からの回転動力を受けることで入力中心軸線Ｏ１の周りを回転する、両端が軸受け１０２，１０３によって支持された入力軸１０１と、入力軸１０１と一体回転する複数の偏心ディスク１０４と、入力側と出力側を結ぶための偏心ディスク１０４と同数の連結部材１３０と、出力側に設けられたワンウェイクラッチ１２０とを備える。
【０００４】
複数の偏心ディスク１０４は、それぞれ第１支点Ｏ３を中心とした円形形状に形成されている。第１支点Ｏ３は、入力軸１０１の周方向に等間隔で設けられると共に、それぞれが、入力中心軸線Ｏ１に対して変更可能な偏心量ｒ１を保ちつつ、入力中心軸線Ｏ１の周りに入力軸１０１と共に回転するように設定されている。したがって、複数の偏心ディスク１０４は、それぞれに偏心量ｒ１を保った状態で、入力中心軸線Ｏ１の周りを入力軸１０１が回転するに伴って偏心回転するように設けられている。
【０００５】
偏心ディスク１０４は、図８に示すように、外周側円板１０５と、入力軸１０１に一体形成された内周側円板１０８とで構成されている。内周側円板１０８は、入力軸１０１の中心軸線である入力中心軸線Ｏ１に対して一定の偏心距離だけ中心を偏倚させた肉厚円板として形成されている。外周側円板１０５は、第１支点Ｏ３を中心にした肉厚円板として形成されており、その中心（第１支点Ｏ３）を外れた位置に中心を持つ第１円形孔１０６を有している。そして、この第１円形孔１０６の内周に回転可能に内周側円板１０８の外周が嵌っている。
【０００６】
また、内周側円板１０８には、入力中心軸線Ｏ１を中心とすると共に周方向の一部が内周側円板１０８の外周に開口した第２円形孔１０９が設けられており、その第２円形孔１０９の内部にピニオン１１０が回転自在に収容されている。ピニオン１１０の歯は、第２円形孔１０９の外周の開口を通して、外周側円板１０５の第１円形孔１０６の内周に形成した内歯歯車１０７に噛み合っている。
【０００７】
このピニオン１１０は、入力軸１０１の中心軸線である入力中心軸線Ｏ１と同軸に回転するように設けられている。即ち、ピニオン１１０の回転中心と入力軸１０１の中心軸線である入力中心軸線Ｏ１とが一致している。ピニオン１１０は、図７に示すように、直流モータ及び減速機構によって構成されるアクチュエータ１８０により、第２円形孔１０９の内部で回転させられる。通常時は、入力軸１０１の回転と同期させてピニオン１１０を回転させ、同期する回転数を基準として、ピニオン１１０に入力軸１０１の回転数を上回るか下回るかする回転数を与えることにより、ピニオン１１０を入力軸１０１に対して相対回転させる。例えば、ピニオン１１０およびアクチュエータ１８０の出力軸が互いに連結されるように配置し、アクチュエータ１８０の回転が入力軸１０１の回転に対して回転差が生じる場合には、その回転差に減速比をかけた分だけ入力軸１０１とピニオン１１０の相対角度が変化する減速機構（例えば遊星歯車）を用いることで実現できる。この際、アクチュエータ１８０と入力軸１０１の回転差がなく同期している場合には偏心量ｒ１は変化しない。
【０００８】
従って、ピニオン１１０を回すことにより、ピニオン１１０の歯が噛合している内歯歯車１０７つまり外周側円板１０５が内周側円板１０８に対して相対回転し、それにより、ピニオン１１０の中心（入力中心軸線Ｏ１）と外周側円板１０５の中心（第１支点Ｏ３）との間の距離（つまり偏心ディスク１０４の偏心量ｒ１）が変化する。
【０００９】
この場合、ピニオン１１０の回転によって、ピニオン１１０の中心（入力中心軸線Ｏ１）に外周側円板１０５の中心（第１支点Ｏ３）を一致させることができるように設定されており、両中心を一致させることにより、偏心ディスク１０４の偏心量ｒ１を「ゼロ」に設定できる。
【００１０】
また、ワンウェイクラッチ１２０は、入力中心軸線Ｏ１から離れた出力中心軸線Ｏ２の周りを回転する出力部材（クラッチインナー）１２１と、外部から回転方向の動力を受けることで出力中心軸線Ｏ２の周りを揺動するリング状の入力部材（クラッチアウター）１２２と、入力部材１２２および出力部材１２１を互いにロック状態または非ロック状態にするために入力部材１２２と出力部材１２１の間に挿入された複数のローラ（係合部材）１２３とを有する。なお、ワンウェイクラッチ１２０には、出力部材１２１の断面における辺数と同数のローラ１２３が設けられている。
【００１１】
図７に示すように、ワンウェイクラッチ１２０の出力部材１２１は、軸方向に一体に連続した部材として構成されたものであるが、入力部材１２２は、軸方向に複数に分割されており、偏心ディスク１０４および連結部材１３０の数だけ、軸方向に各々独立して揺動できるように配列されている。そして、ローラ１２３は、入力部材１２２毎に、入力部材１２２と出力部材１２１との間に挿入されている。
【００１２】
ワンウェイクラッチ１２０の入力部材１２２から出力部材１２１への動力（トルク）の伝達は、入力部材１２２の正方向（図８中矢印ＲＤ１方向）の回転速度が出力部材１２１の正方向の回転速度を超えた条件でのみ行われる。つまり、ワンウェイクラッチ１２０では、入力部材１２２の回転速度が出力部材１２１の回転速度より高くなったときに初めてローラ１２３を介しての噛み合い（ロック）が発生し、入力部材１２２の揺動動力が出力部材１２１の回転運動に変換される。
【００１３】
また、図８に示すように、リング状の各入力部材１２２上の周方向の１箇所には張り出し部１２４が設けられており、その張り出し部１２４に、出力中心軸線Ｏ２から離間した第２支点Ｏ４が設けられている。そして、各入力部材１２２の第２支点Ｏ４上にピン１２５が配置され、このピン１２５によって、連結部材１３０の先端（他端部）１３２が入力部材１２２に回転自在に連結されている。
【００１４】
連結部材１３０は、一端側にリング部１３１を有し、そのリング部１３１の円形開口１３３の内周が、ベアリング１４０を介して、偏心ディスク１０４の外周に回転自在に嵌合されている。従って、このように連結部材１３０の一端が偏心ディスク１０４の外周に回転自在に連結されると共に、連結部材１３０の他端が、ワンウェイクラッチ１２０の入力部材１２２上に設けられた第２支点Ｏ４に回動自在に連結されることにより、図９に示すように、入力中心軸線Ｏ１、第１支点Ｏ３、出力中心軸線Ｏ２、第２支点Ｏ４の４つの節を回動点とする四節リンク機構が構成されており、入力軸１０１から偏心ディスク１０４に与えられる回転運動が、ワンウェイクラッチ１２０の入力部材１２２に対して該入力部材１２２の揺動運動として伝えられ、その入力部材１２２の揺動運動が出力部材１２１の回転運動に変換される。
【００１５】
図９は、四節リンク機構として構成された無段変速機の駆動力伝達原理の説明図である。この四節リンク機構では、入力軸１０１から偏心ディスク１０４に与えられる回転運動が、連結部材１３０を介して、ワンウェイクラッチ１２０の入力部材１２２に対して該入力部材１２２の揺動運動として伝えられ、その入力部材１２２の揺動運動が出力部材１２１の回転運動に変換される。偏心ディスク１０４を回転させる入力軸１０１が１回転すると、ワンウェイクラッチ１２０の入力部材１２２は１往復揺動する。図９に示すように、偏心ディスク１０４の偏心量ｒ１の値に関係なく、ワンウェイクラッチ１２０の入力部材１２２の揺動周期は常に一定である。入力部材１２２の角速度ω２は、偏心ディスク１０４（入力軸１０１）の回転角速度ω１と偏心量ｒ１によって決まる。
【００１６】
その際、ピニオン１１０、ピニオン１１０を収容する第２円形孔１０９を備えた内周側円板１０８、内周側円板１０８を回転可能に収容する第１円形孔１０６を備えた外周側円板１０５、アクチュエータ１８０などにより構成された変速比可変機構１１２の前記ピニオン１１０をアクチュエータ１８０で動かすことにより、偏心ディスク１０４の偏心量ｒ１を変化させることができる。そして、偏心量ｒ１を変更することで、ワンウェイクラッチ１２０の入力部材１２２の揺動角度θ２を変更することができ、それにより、入力軸１０１の回転数に対する出力部材１２１の回転数の比（変速比：レシオｉ）を変えることができる。即ち、入力中心軸線Ｏ１に対する第１支点Ｏ３の偏心量ｒ１を調節することで、偏心ディスク１０４からワンウェイクラッチ１２０の入力部材１２２に伝えられる揺動運動の揺動角度θ２を変更し、それにより、入力軸１０１に入力される回転動力が、偏心ディスク１０４および連結部材１３０を介してワンウェイクラッチ１２０の出力部材１２１に回転動力として伝達される際の変速比を変更することができる。
【００１７】
図１０（ａ）〜（ｄ）及び図１１（ａ）〜（ｃ）は、図８に示した無段変速機における変速比可変機構１１２による変速原理の説明図である。図１０及び図１１に示すように、変速比可変機構１１２のピニオン１１０を回転させて、内周側円板１０８に対して外周側円板１０５を回転させることにより、偏心ディスク１０４の入力中心軸線Ｏ１（ピニオン１１０の回転中心）に対する偏心量ｒ１を調節することができる。
【００１８】
例えば、図１０（ａ）及び図１１（ａ）に示すように、偏心ディスク１０４の偏心量ｒ１を「大」にした場合は、ワンウェイクラッチ１２０の入力部材１２２の揺動角度θ２を大きくすることができるので、小さな変速比ｉを実現することができる。また、図１０（ｂ）及び図１１（ｂ）に示すように、偏心ディスク１０４の偏心量ｒ１を「中」にした場合は、ワンウェイクラッチ１２０の入力部材１２２の揺動角度θ２を「中」にすることができるので、中くらいの変速比ｉを実現することができる。また、図１０（ｃ）及び図１１（ｃ）に示すように、偏心ディスク１０４の偏心量ｒ１を「小」にした場合は、ワンウェイクラッチ１２０の入力部材１２２の揺動角度θ２を小さくすることができるので、大きな変速比ｉを実現することができる。また、図１０（ｄ）に示すように、偏心ディスク１０４の偏心量ｒ１を「ゼロ」にした場合は、ワンウェイクラッチ１２０の入力部材１２２の揺動角度θ２を「ゼロ」にすることができるので、変速比ｉを「無限大（∞）」にすることができる。
【００１９】
図１２は、図８に示した無段変速機において、入力軸１０１と共に等速回転する偏心ディスク１０４の偏心量ｒ１（変速比ｉ）を「大」、「中」、「小」と変化させた場合の、入力軸１０１の回転角度（θ）とワンウェイクラッチ１２０の入力部材１２２の角速度ω２の関係を示す図である。図１３は、図８に示した無段変速機において、複数の連結部材１３０によって入力側（入力軸１０１や偏心ディスク１０４）から出力側（ワンウェイクラッチ１２０の出力部材１２１）へ動力が伝達される際の出力の取り出し原理を説明するための図である。
【００２０】
図９に示すように、ワンウェイクラッチ１２０の入力部材１２２は、連結部材１３０を介して偏心ディスク１０４から与えられる動力により揺動運動する。偏心ディスク１０４を回転させる入力軸１０１が１回転すると、ワンウェイクラッチ１２０の入力部材１２２は１往復揺動する。図１２に示すように、偏心ディスク１０４の偏心量ｒ１の値に関係なく、ワンウェイクラッチ１２０の入力部材１２２の揺動周期は常に一定である。入力部材１２２の角速度ω２は、偏心ディスク１０４（入力軸１０１）の回転角速度ω１と偏心量ｒ１によって決まる。
【００２１】
図８に示すように、入力軸１０１とワンウェイクラッチ１２０を繋ぐ複数の連結部材１３０の一端（リング部１３１）は、入力中心軸線Ｏ１の周りに周方向等間隔で設けられた偏心ディスク１０４に回転自在に連結されている。このため、各偏心ディスク１０４の回転運動によりワンウェイクラッチ１２０の入力部材１２２にもたらされる揺動運動は、図１３に示すように、一定の位相で順番に起こることになる。
【００２２】
１つの連結部材１３０による駆動が終了した後は、入力部材１２２の回転速度が出力部材１２１の回転速度より低下すると共に、他の連結部材１３０の駆動力によってローラ１２３によるロックが解除されて、フリーな状態（空転状態）に戻る。これが、連結部材１３０の数だけ順番に行われることで、揺動運動が一方向の回転運動に変換される。そのため、出力部材１２１の回転速度を超えたタイミングの入力部材１２２の動力のみが出力部材１２１に順番に伝えられ、ほぼ平滑に均された回転動力が出力部材１２１に与えられることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２３】
【特許文献１】特表２００５−５０２５４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
上記説明した無段変速機では、変速比可変機構１１２における入力回転数、入力トルク及び変速比ｉ等の状態量に応じて、ピニオン１１０にかかるトルク（ピニオントルク）が変化する。ピニオントルクが変化すると、アクチュエータ１８０が偏心量ｒ１を目標値に変更しても、無段変速機の出力は目標からずれた値になってしまう。
【００２５】
本発明の目的は、四節リンク機構として構成された無段変速機における変速比を適正に制御可能な変速制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
上記課題を解決して係る目的を達成するために、請求項１に記載の発明の変速制御装置（例えば、実施の形態での変速制御装置２００）は、動力源（例えば、実施の形態での内燃機関）からの回転動力を受けることで、ピニオン（例えば、実施の形態でのピニオン１１０）の中心である入力中心軸線（例えば、実施の形態での入力中心軸線Ｏ１）の周りを回転する入力軸（例えば、実施の形態での入力軸１０１）と、前記入力中心軸線に対する偏心量（例えば、実施の形態での偏心量ｒ１）を変更可能な第１支点（例えば、実施の形態での第１支点Ｏ３）をそれぞれの中心に有して、該偏心量を保ちつつ前記入力中心軸線の周りを前記入力軸と共に回転する偏心ディスク（例えば、実施の形態での偏心ディスク１０４）と、前記入力中心軸線から離れた出力中心軸線（例えば、実施の形態での出力中心軸線Ｏ２）の周りを回転する出力部材（例えば、実施の形態での出力部材１２１）と、外部から回転方向の動力を受けることで前記出力中心軸線の周りを揺動する入力部材（例えば、実施の形態での入力部材１２２）と、前記入力部材及び前記出力部材を互いにロック状態又は非ロック状態にする係合部材（例えば、実施の形態でのローラ１２３）と、を有し、前記入力部材の正方向の回転速度が前記出力部材の正方向の回転速度を上回ったとき、前記入力部材に入力された回転動力を前記出力部材に伝達し、それにより前記入力部材の揺動運動を前記出力部材の回転運動に変換するワンウェイクラッチ（例えば、実施の形態でのワンウェイクラッチ１２０）と、一端が前記偏心ディスクの外周に前記第１支点を中心に回転自在に連結され、他端が前記ワンウェイクラッチの前記入力部材上の前記出力中心軸線から離間した位置に設けられた第２支点（例えば、実施の形態での第２支点Ｏ４）に回動自在に連結されることで、前記入力軸から前記偏心ディスクに与えられる回転運動を、前記ワンウェイクラッチの前記入力部材に対し当該入力部材の揺動運動として伝える連結部材（例えば、実施の形態での連結部材１３０）と、前記ピニオンを前記入力軸に対して相対回転させることで前記入力中心軸線に対する前記第１支点の偏心量を調節して、前記偏心ディスクから前記ワンウェイクラッチの前記入力部材に伝えられる揺動運動の揺動角度を変更するアクチュエータ（例えば、実施の形態でのアクチュエータ１８０）を有し、それにより、前記入力軸に入力される回転動力が前記偏心ディスク及び前記連結部材を介して前記ワンウェイクラッチの出力部材に回転動力として伝達される際の変速比を変更すると共に、前記偏心量がゼロに設定可能とされることで前記変速比を無限大に設定する変速比可変機構（例えば、実施の形態での変速比可変機構１１２）と、を備えた四節リンク機構式の無段変速機における前記変速比を制御する変速制御装置であって、前記動力源への要求出力を導出する要求出力導出部（例えば、実施の形態での内燃機関要求出力導出部２０１）と、前記動力源への要求出力に応じた、前記無段変速機における目標入力回転数を導出する目標入力回転数導出部（例えば、実施の形態での目標ＢＤ入力回転数導出部２０５）と、前記目標入力回転数に対する前記無段変速機における実際の出力回転数の比である目標変速比に応じた目標偏心量を導出する目標偏心量導出部（例えば、実施の形態での目標偏心量導出部２０７）と、前記無段変速機における実際の偏心量に対する前記目標偏心量との差に基づいて、前記偏心量を制御するための偏心量制御項を導出し、前記無段変速機の状態から得られる前記変速比可変機構の前記ピニオンにかかる負荷特性に応じて、前記偏心量制御項を補償する偏心量制御部（例えば、実施の形態での偏心量制御部２０９）と、を備え、前記補償された偏心量制御項に基づく制御信号に応じて、前記アクチュエータが前記ピニオンを回転駆動することを特徴としている。
【００２７】
さらに、請求項２に記載の発明の変速制御装置では、前記負荷特性は、前記無段変速機における入力回転数が高いほど前記変速比可変機構の前記ピニオンにかかる負荷は大きな特性を示すことを特徴としている。
【００２８】
さらに、請求項３に記載の発明の変速制御装置では、前記負荷特性は、前記無段変速機における入力トルクが大きいほど前記変速比可変機構の前記ピニオンにかかる負荷は大きな特性を示すことを特徴としている。
【００２９】
さらに、請求項４に記載の発明の変速制御装置では、前記負荷特性は、前記変速比が小さいほど前記変速比可変機構の前記ピニオンにかかる負荷は大きな特性を示すことを特徴としている。
【００３０】
さらに、請求項５に記載の発明の変速制御装置では、前記目標偏心量導出部が導出した前記目標偏心量をその変化率が小さくなるようフィルタリングする目標値フィルタ部を備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００３１】
請求項１〜５に記載の発明の変速制御装置によれば、四節リンク機構として構成された無段変速機の変速比可変機構のピニオンにかかる負荷特性に基づく偏心量の補償によって変速比を適正に制御できる。
また、請求項５に記載の発明の変速制御装置によれば、実際の偏心量との差を小さくできるため、変速比の修正量を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】一実施形態の変速制御装置の内部構成を示すブロック図
【図２】内燃機関の熱効率に関する特性を示すグラフ
【図３】図８に示した無段変速機における偏心量ｒ１に対する変速比ｉの特性を異なる入力トルク毎に示したグラフ
【図４】偏心量制御部２０９の内部構成を示すブロック図
【図５】無段変速機（ＢＤ）においてＢＤ入力回転数が低いとき、中程度のとき、高いとき、それぞれの、ＢＤ入力トルク毎の変速比ｉに対するピニオントルクを示すマップの基となるグラフ
【図６】図１に示した変速制御装置の動作を示すフローチャート
【図７】ＩＶＴと呼ばれる無段変速機の具体的構成を示す断面図
【図８】ＩＶＴと呼ばれる無段変速機の一部の構成を軸線方向から見た側断面図
【図９】四節リンク機構として構成された無段変速機の駆動力伝達原理の説明図
【図１０】（ａ）〜（ｄ）は、図８に示した無段変速機における変速比可変機構１１２による変速原理の説明図
【図１１】（ａ）〜（ｃ）は、図８に示した無段変速機における変速比可変機構１１２による変速原理の説明図
【図１２】図８に示した無段変速機において、入力軸と共に等速回転する偏心ディスクの偏心量ｒ１（変速比ｉ）を「大」、「中」、「小」と変化させた場合の、入力軸の回転角度θとワンウェイクラッチの入力部材の角速度ω２の関係を示す図である。
【図１３】図８に示した無段変速機において、複数の連結部材によって入力側（入力軸や偏心ディスク）から出力側（ワンウェイクラッチの出力部材）へ動力が伝達される際の出力の取り出し原理を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００３４】
本発明に係る変速制御装置は、上記説明したＩＶＴ（Infinity Variable Transmission）と呼ばれる無段変速機（以下「ＢＤ」とも表記する）における変速比が適正値となるよう偏心量ｒ１を制御する。なお、偏心量ｒ１とは、図８に示した偏心ディスク１０４の中心である第１支点Ｏ３とピニオン１１０の中心である入力中心軸線Ｏ１の間の距離である。以下の説明では、ＩＶＴの入力側の動力源を、車両の駆動源である内燃機関として説明する。本実施形態では、内燃機関のクランク軸が無段変速機の入力軸に直結されている。したがって、内燃機関の出力がそのまま無段変速機に入力される。
【００３５】
図１は、一実施形態の変速制御装置の内部構成を示すブロック図である。図１に示す変速制御装置２００は、アクチュエータ１８０の駆動を制御する装置であり、内燃機関要求出力導出部２０１と、出力トルク算出部２０３と、目標ＢＤ入力回転数導出部２０５と、目標偏心量導出部２０７と、偏心量制御部２０９とを備える。変速制御装置２００には、車両の走行速度（車速）を示す信号、アクセルペダル開度（ＡＰ開度）を示す信号、内燃機関の回転数を示す信号、及びアクチュエータ１８０の回転数を検出するエンコーダ１９０からの信号が入力される。なお、車速は、車両の駆動軸の回転数を検出する回転数センサからの信号から得られる。
【００３６】
内燃機関要求出力導出部２０１は、車速及びＡＰ開度に基づいて、内燃機関に要求する出力（内燃機関要求出力）を導出する。
【００３７】
出力トルク算出部２０３は、内燃機関要求出力導出部２０１が導出した内燃機関要求出力を内燃機関の回転数（内燃機関回転数）で除算して、内燃機関の出力トルクを算出する。上述したように、本実施形態では内燃機関の出力がそのまま無段変速機に入力される。したがって、出力トルク算出部２０３が算出する内燃機関の出力トルクは、無段変速機の目標入力トルク（目標ＢＤ入力トルク）でもある。
【００３８】
目標ＢＤ入力回転数導出部２０５は、内燃機関要求出力に応じた無段変速機（ＢＤ）における目標入力回転数（目標ＢＤ入力回転数）を導出する。上述したように、本実施形態では内燃機関の出力がそのまま無段変速機に入力される。したがって、目標ＢＤ入力回転数導出部２０５は、内燃機関の効率を優先させる場合において、内燃機関の燃料消費率が最も良い運転点に対応する内燃機関の回転数を目標ＢＤ入力回転数として出力する。
【００３９】
図２は、内燃機関の熱効率に関する特性を示すグラフである。当該グラフの縦軸は内燃機関のトルクを示し、横軸は内燃機関の回転数を示す。図２中の太い実線は、燃料消費率が最も良い内燃機関の運転点を結んだ線（ＢＳＦＣボトムライン）であり、一点鎖線は等出力ラインである。目標ＢＤ入力回転数導出部２０５は、入力された内燃機関要求出力に対応する等出力ラインがＢＳＦＣボトムラインと交差する運転点に対応した回転数を目標ＢＤ入力回転数として導出する。
【００４０】
目標偏心量導出部２０７は、無段変速機（ＢＤ）における実際の出力回転数（実ＢＤ出力回転数）を目標ＢＤ入力回転数で除算して、目標の変速比を算出する。実ＢＤ出力回転数は、車両の駆動軸の回転数に相当する。なお、無段変速機（ＢＤ）においては、偏心量ｒ１に対する変速比ｉの特性が幾何学的に非線形である。図３は、図８に示した無段変速機における偏心量ｒ１に対する変速比ｉの特性を異なる入力トルク毎に示したグラフである。図３に示すように、変速比ｉに対する偏心量ｒ１の特性は入力トルクに応じて異なる。したがって、目標偏心量導出部２０７は、図３に示したグラフを参照して、目標の変速比に相当する偏心量を目標ＢＤ入力トルクに基づいて導出する。目標偏心量導出部２０７は、このようにして導出した偏心量を目標偏心量ｒ１ｔとして出力する。
【００４１】
偏心量制御部２０９は、目標偏心量ｒ１ｔと実際の偏心量（実偏心量）ｒ１ｒの差分（Δｒ１）に応じて得られる偏心量制御項を導出した上で、当該偏心量制御項を無段変速機（ＢＤ）の変速比可変機構１１２を構成するピニオン１１０にかかる負荷特性に基づいて補償する。偏心量制御部２０９は、補償した偏心量制御項に基づく制御信号をアクチュエータ１８０に出力する。なお、アクチュエータ１８０は、偏心量制御部２０９から出力された制御信号に応じてピニオン１１０を回転駆動する。ピニオン１１０が回転すると、偏心量ｒ１が変化する。
【００４２】
図４は、偏心量制御部２０９の内部構成を示すブロック図である。図４に示すように、偏心量制御部２０９は、実偏心量導出部２１１と、マップ記憶部２１５と、実変速比算出部２１７と、ゲイン演算部２１９と、目標値フィルタ部２２１と、ゲイン制御部２２３と、制御信号生成部２２５とを有する。なお、ゲイン制御部２２３は、Ｐゲイン制御部２２３Ｐと、Ｉゲイン制御部２２３Ｉと、Ｄゲイン制御部２２３Ｄとを含む。
【００４３】
実偏心量導出部２１１は、エンコーダ１９０からの入力信号が示すアクチュエータ１８０の回転数と実ＢＤ入力回転数の差に応じた偏心量ｒ１を実偏心量ｒ１ｒとして導出する。
【００４４】
マップ記憶部２１５は、無段変速機（ＢＤ）におけるＢＤ入力トルク毎の変速比ｉに対するピニオントルクを示すマップを、異なるＢＤ入力回転数毎に記憶する。図５は、無段変速機（ＢＤ）においてＢＤ入力回転数が低いとき、中程度のとき、高いとき、それぞれの、ＢＤ入力トルク毎の変速比ｉに対するピニオントルクを示すマップの基となるグラフを示す。図５に示すように、ＢＤ入力回転数が高いほど、ピニオントルクは大きい。また、ＢＤ入力トルクが大きいほどピニオントルクは大きい。また、変速比ｉが小さいほどピニオントルクは大きい。
【００４５】
実変速比算出部２１７は、無段変速機（ＢＤ）における実際の出力回転数（実ＢＤ出力回転数）を実際の入力回転数（実ＢＤ入力回転数）で除算して、実際の変速比（実変速比）を算出する。なお、上述したように、内燃機関のクランク軸は無段変速機の入力軸に直結されているため、実ＢＤ入力回転数は内燃機関の回転数に等しい。
【００４６】
ゲイン演算部２１９には、出力トルク算出部２０３が算出した出力トルクで代用される目標ＢＤ入力トルクを示す信号と、実ＢＤ入力回転数を示す信号と、実変速比算出部２１７が算出した実変速比を示す信号とが入力される。ゲイン演算部２１９は、入力された信号が示す情報とマップ記憶部２１５から読み出したマップとを用いて、無段変速機（ＢＤ）の変速比可変機構１１２を構成するピニオン１１０にかかるトルク（ピニオントルク）を導出した上で、当該ピニオントルクに応じた偏心量制御項の各ゲインを演算によって求める。なお、ピニオントルクに応じた偏心量制御項の各ゲインにはゲインスケジューリングが適用され、各動作点におけるゲインが計算式等によって予め設定されている。
【００４７】
目標値フィルタ部２２１は、ゲイン演算部２１９が導出したピニオントルクに応じて目標偏心量ｒ１ｔをフィルタリングする。当該フィルタリングは、目標偏心量ｒ１ｔをその変化率が小さくなるようになます（smooth）ためのフィルタリングであり、その度合い（フィルタ量）はピニオントルクが大きいほど大きい。
【００４８】
ゲイン制御部２２３は、ゲイン演算部２１９の演算結果に応じて、実偏心量ｒ１ｒに対するフィルタリングされた目標偏心量ｒ１ｔとの差分（Δｒ１＝ｒ１ｔ−ｒ１ｒ）である偏心量制御項の各ゲイン（Ｐゲイン，Ｉゲイン，Ｄゲイン）を制御する。制御信号生成部２２５は、ゲイン制御部２２３によって制御されたゲインの偏心量制御項に応じた制御信号を生成する。当該制御信号は、アクチュエータ１８０に入力される。
【００４９】
図６は、図１に示した変速制御装置２００の動作を示すフローチャートである。図６に示すように、変速制御装置２００の内燃機関要求出力導出部２０１は、車速及びＡＰ開度に基づいて内燃機関要求出力を導出する（ステップＳ１０１）。次に、目標ＢＤ入力回転数導出部２０５は、内燃機関要求出力に応じた無段変速機（ＢＤ）における目標ＢＤ入力回転数を導出する（ステップＳ１０３）。次に、出力トルク算出部２０３は、ステップＳ１０１で導出した内燃機関要求出力と内燃機関回転数から内燃機関の出力トルク（目標ＢＤ入力トルク）を算出する（ステップＳ１０５）。
【００５０】
次に、目標偏心量導出部２０７は、目標の変速比を算出した上で、当該目標変速比とステップＳ１０５で導出した目標ＢＤ入力トルクとに応じた目標偏心量ｒ１ｔを導出する（ステップＳ１０７）。次に、偏心量制御部２０９は、目標偏心量ｒ１ｔをフィルタリングする（ステップＳ１０８）。次に、偏心量制御部２０９は、フィルタリングした目標偏心量ｒ１ｔと実偏心量ｒ１ｒの差分（Δｒ１）である偏心量制御項を算出する（ステップＳ１０９）。次に、偏心量制御部２０９は、無段変速機（ＢＤ）の変速比可変機構１１２を構成するピニオン１１０にかかる負荷特性に基づいて、ステップＳ１０９で算出した偏心量制御項を補償する（ステップＳ１１１）。最後に、偏心量制御部２０９は、ステップＳ１１１で補償した偏心量制御項に基づく制御信号をアクチュエータ１８０に出力する（ステップＳ１１３）。
【００５１】
以上説明したように、本実施形態によれば、無段変速機（ＢＤ）の変速比可変機構１１２を構成するピニオン１１０にかかる負荷特性に基づいて偏心量制御項を補償し、当該補償した偏心量制御項に応じて偏心量ｒ１を制御する。したがって、ピニオントルクが変化しても偏心量ｒ１を目標値に合わせることができるため、無段変速機（ＢＤ）の変速比ｉは適正に制御される。また、偏心量ｒ１の目標値はフィルタリングされるため、実際の偏心量との差分（偏心量制御項）が小さくなる。その結果、変速比ｉの修正量を低減できる。
【符号の説明】
【００５２】
１０１  入力軸
１０４  偏心ディスク
１１０  ピニオン
１１２  変速比可変機構
１２０  ワンウェイクラッチ
１２１  出力部材
１２２  入力部材
１２３  ローラ（係合部材）
１３０  連結部材
１３１  一端部（リング部）
１３２  他端部
１３３  円形開口
１４０  ベアリング
１８０  アクチュエータ
１９０  エンコーダ
２００  変速制御装置
２０１  内燃機関要求出力導出部
２０３  出力トルク算出部
２０５  目標ＢＤ入力回転数導出部
２０７  目標偏心量導出部
２０９  偏心量制御部
２１１  実偏心量導出部
２１５  マップ記憶部
２１７  実変速比算出部
２１９  ゲイン演算部
２２１  目標値フィルタ部
２２３  ゲイン制御部
２２５  制御信号生成部
２２３Ｐ  Ｐゲイン制御部
２２３Ｉ  Ｉゲイン制御部
２２３Ｄ  Ｄゲイン制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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